韧性:应对全球变暖的新保护策略

随着气候变化使生态系统和物种面临危险,自然资源保护主义者正转向一种新的方法:保护那些随着全球变暖最有可能存活下来的景观。

旧金山湾曾经是北美最富有的河口之一。它几乎完全封闭和保护,不受海洋的影响,有200多条淡水小溪流入海中,是小鲑鱼、大比目鱼、鲟鱼、凤尾鱼和胡瓜鱼的肥沃避难所。它两旁是大约20万英亩的潮汐沼泽,与之相连的萨克拉门托三角洲是这一面积的两倍,创造了一个如此富饶富饶的地区,被称为西部大沼泽地。


圣巴勃罗湾,旧金山河口
旧金山湾的这片潮汐沼泽是当地环保人士关注的重点领域之一。旧金山河口研究所

到20世纪中叶,由于开发和筑堤的填充物,海湾的潮汐沼泽缩小到仅4万英亩。1999年,旧金山河口研究所(San Francisco Estuary Institute)制定了一个目标,要将海湾的滩涂面积恢复到10万英亩。从那时起,已经重建了数千英亩的土地,另外还有近3万英亩的土地正在规划中。

然后是气候变化的幽灵。

环境保护主义者意识到,随着海平面上升,新的和旧的沼泽——一种滨鸟和盐沼收获鼠——都是濒危物种的家园,来之不易的成果可能会毁于一旦。“所以问题不仅仅是如何恢复潮汐沼泽,”旧金山河口研究所的资深科学家罗宾·格罗辛格说。“但在恢复它们的同时,如何提高恢复力呢?”

环境保护是一个不断变化的目标,并以可预测和不可预测的方式不断增长。

这些天来,所有的保护景观都在进行着复原力的计算。在全球范围内,物种都在移动,以每10年11米的速度上升,以每10年17公里的速度向极地上升——分别约为36英尺和10英里——以躲避高温并保持在它们的生态位内。这比之前的账户快了两到三倍。因此,环境保护是一个不断变化的目标,并以可预测和不可预测的方式不断增长。

简而言之,弹性意味着保留各种选择——没有人能确定地预测气候的未来,以及生物多样性的甲板将如何被重新洗牌。188金博网注册就送188这就意味着要保护那些尽可能保持多样性的景观,保护尽可能多的物种,以保持随着世界变化的生态功能以及从干扰中恢复的能力。

旧金山河口的倡议是保护和恢复以城市为主的自然海岸线的主要努力之一。很多事情都取决于那里的努力,包括克拉珀铁路的命运,该铁路去年被重新命名为Ridgway 's铁路。大约1100只鸡大小的涉禽——现存数量最多的涉禽之一——在潮汐沼泽和泥滩上寻找它们用来伪装和筑巢的高草附近的蜗牛和蠕虫。


西弗吉尼亚州的烟洞
烟洞峡谷位于西弗吉尼亚州,占地1126英亩,是120种珍稀植物、动物和生态群落的家园。美国大自然保护协会

河口研究所的策略是利用沼泽的自然弹性,允许它们随着海平面上升向内陆移动,就像沼泽一直以来所做的那样,进入平缓的倾斜区域,研究所通过购买土地来保护这些区域。但是有很多地方,高速公路和其他东西都已经建好了,一直到沼泽的边缘。

为了解决这个问题,研究人员正在寻找加固滩涂的方法,方法是用在当地分水岭的水坝后面建立起来的沉积物来滋养滩涂,并让生态系统自我修复。Grossinger说:“这些系统极其脆弱、不灵活和脆弱。”“但我们有能力提高他们的适应力,让他们有能力适应。”

2010年,自然保护协会的马克·安德森和查尔斯·e·费里发表了一篇论文保护舞台:气候变化和物种多样性的地球物理基础研究了美国东北部以及预测生物多样性最丰富地区的方法。188金博网注册就送188当时,物种迁徙的预测主要着眼于一个物种现在生活在什么样的气候条件下,以及同样的气候条件在未来可能存在的地方,也就是这些植物和动物可能迁徙的地方。

但令人沮丧的是,生物学模型是不可信的,因为有太多的变量。因此,安德森利用早期的研究,将气候对动植物的影响与诸如地质、海拔和地形等非生物或非生物因素进行了比较,得到了一个惊喜。“非生物变量是一个州有多少多样性的神奇预测器,”安德森说。气候变量并不是很好的预测因素。(巧合的是,另一位生物学家保罗·贝尔发表了一篇非常相似的论文,名为“保护领域”同时。)例如,石灰石是预测生物多样性丰富程度的最佳指标之一,因为许多物种都能在低酸、富钙的土壤188金博网注册就送188中茁壮成长。事实上,大量的生物多样性只存在188金博网注册就送188于石灰岩地区。

这种新方法已被证明是预测生物多样性可能走向何方的有力工具。188金博网注册就送188

自2010年以来,“保护舞台”的理念已成为保护思想的重要组成部分。“这是一个关键方面,”格罗辛格说。“沉积物等物理驱动因素塑造了栖息地,并赋予了它随时间变化的动态适应能力。而这些正是我们所缺少的。你可以把所有你想要的都集中在铁路和生态上。但如果没有沉积物,就不会有弹性。”

非生物方法已被证明是预测生物多样性可能走向何方工具箱中的一个强大的新成员。188金博网注册就送188很长一段时间以来,保护生物多样性的努力都集中在预测随着气温变暖物种可能会188金博网注册就送188迁移到哪里。例如,当越橘向北迁移或向上坡迁移,停留在气候舒适的区域时,以浆果为食的灰熊就会跟随。问题是没人知道浆果的未来会怎样。天气会变得多热?还有什么会改变?更多的雨吗?少吗?疾病?自然群落将如何重组? Which new species will move in and which will move out?

灰熊、越橘和生态群落的其他成员是舞台上的演员,而浆果生长良好的土壤、微气候和地形则是这出戏剧的舞台。许多土地保护组织并没有关注这些演员和他们可能去的地方,而是在这片大陆上寻找最好的、最多样化的舞台,为生命的戏剧提供最好的机会。安德森过去十年的研究极大地改变了许多科学家和组织对环境保护的看法,并导致了气候变化减缓预测方式的彻底改变。

一个由60名为自然保护协会工作的科学家组成的团队刚刚完成了一项用非生物标准对东海岸进行的为期8年的评估,并确定了61个不同的代表性“阶段”或环境,在这些不同的“阶段”或环境中,广泛的生物多样性有最佳生存机会。188金博网注册就送188188金宝搏亚洲体育搏彩那些得分最高的地区是“弹性”,而得分最低的地区——通常是平坦的、一维的景观——被认为是脆弱的。大自然保护协会(Nature Conservancy)正在寻求购买和保护最具弹性的地方,该项目得到了多丽丝·杜克慈善信托基金(Doris Duke Charitable Trust)的支持,该基金为土地购买工作贡献了3700万美元。他们也将这些景观提供给了其他群体。

这是诺亚方舟的翻版。我们不是每只动物选两只,而是每只动物选一只。”

“这是诺亚方舟的翻版,”方舟执行副总裁彼得·豪厄尔(Peter Howell)说开放空间研究所。“我们不是每只动物选两只,而是每只动物选一只。当一切都变糟的时候,这些地方将会持续下去。它们将以最持久、最彻底的方式拯救生命。”

例如,通过非生物棱镜,自然保护协会(Nature Conservancy)在烟洞峡谷(Smoke Hole Canyon)保护了一个1126英亩的牧场,烟洞峡谷是西弗吉尼亚州波托马克河(Potomac River)沿岸一个20英里长的遥远山谷。这种适应能力的特点是多种多样的:对于东海岸来说,这是一种反常的小气候,因为它位于雨荫下,每年的降雨量只有30英寸左右,所以是一片干燥的草原。188金宝搏亚洲体育搏彩它有多种地形、山脊、陡坡、微气候和悬崖。虽然西弗吉尼亚州的大部分石灰岩土壤已经被农民清理出来种植庄稼,但“烟洞”仍然郁郁葱葱,仍然覆盖着石灰岩和在这片营养丰富的土壤中茁壮成长的植物。这就是为什么这里有120种珍稀植物、动物和生态群落。

但是,“烟洞”也不能免受气候变化的影响。气候变暖导致铁杉死亡,从而导致了毛茸茸的adelgids的毁灭性爆发,并在那里的森林中找到了它的路径。

生命如何适应气候变化的多变本质,在一定程度上是一种赌注。

自然保护协会(Nature Conservancy)也对现有的避难所进行了弹性评级,发现几乎所有的避难所得分都很好或一般。安德森说:“只有4%的学生成绩很差。

虽然这种方法已经被广泛采用,但一些人说,这种“保护舞台”的方法让人们不再关注现在需要帮助的物种。而且这是一个需要被地面处理的粗糙过滤器——例如,开放空间研究所的豪厄尔说,土地应该因为其地质条件而具有弹性,但可能不是因为入侵物种。

这就是为什么非生物过滤器不是唯一的工具。大自然保护协会仍在以传统的生物方式工作。科罗拉多州柯林斯堡保护区的景观生态学家布拉德·麦克雷开发了一种名为Circuitscape这预示,特别是在高度分散的地方,将需要气候变化难民的走廊,在那里可以找到他们,这样物种就可以迁移到更适合居住的地方。该软件可以查看植被、气候梯度、开发程度以及山脊线和山谷等地形因素;它甚至考虑到哪些走廊的成本最低。“我们需要一个人脉广泛的投资组合来帮助这些物种找到新的家园,”麦克雷说。“许多物种将无法足够快地分散,所以我们将不得不实际移动它们。”

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负责1400多种濒危物种的美国鱼类和野生动物管理局(U.S. Fish and Wildlife Service)主要是管理生物物种,尽管它已经转向了对景观的宏观审视。2012年,美国内政部长肯·萨拉查(Ken Salazar)创建了景观保护合作社(Landscape Conservation Cooperatives)。现在美国有22个这样的自主合作社,他们负责协调机构、部落政府和私人土地所有者,在他们自己的管辖范围之外,创建一个关于野生动物、入侵物种和野火问题的景观级别,以应对气候变化。

然而,无论预测有多好,生命如何适应气候变化的反复无常的本质,总是有一部分是赌注。“这并不能解决可预测性的问题,”安德森说,他是“保护舞台”论文的合著者。“它确定了应该继续支持多样性和功能的地方。但它并不能确切地告诉你多样性和功能会是什么样子。”